给你一个已知密度的实心铅块、一只弹簧测力计、细线和一杯待测的油,请利用浮力有关的知识设计实验方案,测出油的密度.简要写出你的实验步骤及计算表达式.(用文字及相关的物理量符号表示)
(1)________;
(2)________;
(3)根据表达式ρ油=________,求出油的密度.
解:根据所给器材组织实验步骤;
因为物体受到的重力G减去它浸没在液体中受到的拉力F为物体浸没在液体中受到的浮力,所以要计算出物体浸没在液体中受到的浮力,必须测量物体在空气中受到的重力G和浸没在油中受到的拉力F.
∴铅块浸没在油中受到的浮力F浮=G-F.
由浮力的计算公式F=ρ液gv得:F浮=ρ油v铅块g.
∴G-F=ρ油v铅块g.
又∵铅块在空气中受到的重力为G,∴铅块的质量为m铅=,
根据密度公式ρ=,得:v铅==.
∴G-F=ρ油v铅块g=ρ油??g=ρ油?,
∴ρ油=.
故答案为:(1)把铅块挂在弹簧测力计下,在空气中测出铅块的重G;
(2)读出铅块浸没在油中时弹簧测力计的示数F;
(3).
在没有天平,液体质量无法直接测量时,往往需要利用浮力知识间接测量. 解决此题的关键是知道物体受到的重力G减去它浸没在液体中受到的拉力F为物体浸没在液体中受到的浮力.根据测得的数据可求出小石块在待测液体中受到的浮力,再结合浮力的计算公式F=ρ液gv以及实心铅块的密度是已知的这一条件便可求得液体的密度.
点评:本题是非常规题,难度较大,联系到浮力知识才能解答,以后做题要多读几遍题目,认真思考,培养综合解答问题的能力!